FR2878374A1 - Solar cell with a heterojunction and buried metallization, made with a crystalline semiconductor substrate and an amorphous semiconductor layer with different types of conductivity - Google Patents
Solar cell with a heterojunction and buried metallization, made with a crystalline semiconductor substrate and an amorphous semiconductor layer with different types of conductivity Download PDFInfo
- Publication number
- FR2878374A1 FR2878374A1 FR0550407A FR0550407A FR2878374A1 FR 2878374 A1 FR2878374 A1 FR 2878374A1 FR 0550407 A FR0550407 A FR 0550407A FR 0550407 A FR0550407 A FR 0550407A FR 2878374 A1 FR2878374 A1 FR 2878374A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- solar cell
- collection
- fingers
- semiconductor layer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 silver Chemical compound 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0376—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including amorphous semiconductors
- H01L31/03762—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including amorphous semiconductors including only elements of Group IV of the Periodic System
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
- H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer or HIT® solar cells; solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Abstract
Description
2878374 12878374 1
CELLULE SOLAIRE À HÉTÉROJONCTION ET À MÉTALLISATION ENTERRÉE SOLAR CELL WITH HETEROGRAPHY AND BOTTOM METALLIZATION
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUEDESCRIPTION TECHNICAL FIELD
La présente invention se rapporte à une cellule solaire à hétérojonction et à métallisation enterrée, et au procédé pour sa fabrication. Le procédé convient particulièrement à la réalisation de ce type de cellule solaire en silicium. The present invention relates to a solar cell with heterojunction and buried metallization, and the method for its manufacture. The method is particularly suitable for producing this type of silicon solar cell.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Le principe de l'hétérojonction amorphe / cristallin est déjà connu. Des cellules solaires reprenant ce principe ont déjà été brevetées. STATE OF THE PRIOR ART The principle of amorphous / crystalline heterojunction is already known. Solar cells incorporating this principle have already been patented.
Le principe de ce type de cellule est d'utiliser un substrat de semiconducteur cristallin dopé d'un premier type de conductivité. Sur une de ses faces, une couche de semi-conducteur amorphe dopé d'un second type de conductivité, opposé au premier type de conductivité, vient alors en contact. On obtient alors une jonction PN appelée hétérojonction, car les deux semi-conducteurs utilisés, bien que de même composition atomique, n'ont pas la même largeur de bande interdite puisqu'ils n'ont pas le même arrangement cristallographique. Il suffit alors de réaliser une électrode transparente sur une face de la jonction et, sur une autre face, opposée à la précédente face, de réaliser une électrode de contact ohmique pour obtenir une cellule solaire à hétérojonction. The principle of this type of cell is to use a crystalline semiconductor substrate doped with a first type of conductivity. On one of its faces, an amorphous semiconductor layer doped with a second type of conductivity, opposite to the first type of conductivity, then comes into contact. A PN junction called heterojunction is then obtained because the two semiconductors used, although of the same atomic composition, do not have the same band gap since they do not have the same crystallographic arrangement. It then suffices to make a transparent electrode on one face of the junction and, on another face, opposite to the previous face, to make an ohmic contact electrode to obtain a heterojunction solar cell.
Le brevet US-A-5 066 340 décrit une cellule solaire à hétérojonction. Celle-ci comporte une hétérojonction formée par un substrat de silicium cristallin d'un premier type de conductivité et une couche de silicium amorphe d'un second type de conductivité, opposé au premier type de conductivité, réalisée sur une des faces du substrat cristallin. Cette cellule intègre également, entre le substrat cristallin et la couche de silicium amorphe, une couche de silicium microcristallin intrinsèque. US-A-5,066,340 discloses a heterojunction solar cell. This comprises a heterojunction formed by a crystalline silicon substrate of a first conductivity type and an amorphous silicon layer of a second conductivity type, opposite to the first conductivity type, produced on one of the faces of the crystalline substrate. This cell also integrates, between the crystalline substrate and the amorphous silicon layer, an intrinsic microcrystalline silicon layer.
Le brevet US-A-5 213 628 décrit également une cellule solaire à hétérojonction. Comme dans le brevet US-A-5 066 340, cette cellule comporte une hétérojonction formée par un substrat de silicium cristallin d'un premier type de conductivité et une couche de silicium amorphe d'un second type de conductivité, opposé au premier type de conductivité, réalisée sur une des faces du substrat cristallin. Cette cellule intègre, entre le substrat cristallin et la couche de silicium amorphe, une couche de silicium amorphe intrinsèque. US-A-5,213,628 also discloses a heterojunction solar cell. As in US-A-5,066,340, this cell comprises a heterojunction formed by a crystalline silicon substrate of a first conductivity type and an amorphous silicon layer of a second conductivity type, opposite to the first type of conductivity, performed on one side of the crystalline substrate. This cell integrates, between the crystalline substrate and the amorphous silicon layer, an intrinsic amorphous silicon layer.
Le brevet US-A-6 091 019 décrit une cellule solaire à hétérojonction. Sur une face d'un substrat de silicium cristallin d'un premier type de conductivité, plusieurs dépôts successifs sont réalisés de manière à former un empilement de plusieurs couches: tout d'abord une couche de silicium amorphe intrinsèque, puis une couche de silicium amorphe dopé d'un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité, puis une couche d'oxyde transparent conducteur, par exemple de l'oxyde d'étain et d'indium (connu sous la dénomination anglo-saxonne ITO pour Indium Tin Oxide), et enfin la métallisation de doigts de collecte en argent. Sur une autre face, opposée à la précédente face, du substrat de silicium cristallin, les dépôts sont identiques sauf pour la seconde couche qui est du silicium amorphe dopé du premier type de conductivité. Des bus de collecte sont ensuite déposés sur les métallisations réalisées sur les deux faces de la cellule solaire. US-A-6 091 019 discloses a heterojunction solar cell. On one side of a crystalline silicon substrate of a first conductivity type, several successive depositions are made so as to form a stack of several layers: first an intrinsic amorphous silicon layer, then an amorphous silicon layer doped with a second type of conductivity opposite to the first conductivity type, then a conductive transparent oxide layer, for example tin oxide and indium (known under the trade name ITO for Indium Tin Oxide) ), and finally the metallization of silver collecting fingers. On another face, opposite to the previous face, of the crystalline silicon substrate, the deposits are identical except for the second layer which is amorphous silicon doped with the first type of conductivity. Collection buses are then deposited on the metallizations made on both sides of the solar cell.
Dans ce type de cellule, les métallisations peuvent être réalisées par sérigraphie. Elles doivent ensuite être recuites. Afin de ne pas détériorer les couches de silicium amorphe, les métallisations doivent être recuites à basse température , c'est-à-dire à une température inférieure à environ 400 C. Cette condition implique l'utilisation de pâtes de sérigraphie spécifiques dites basse température , par exemple à base de polymère / argent. L'inconvénient majeur de ces pâtes de sérigraphie dites basse température est qu'elles ont une résistivité dix fois plus importante que les pâtes de sérigraphie dites haute température utilisées notamment dans la fabrication des cellules solaires à homojonction. Cette grande résistivité augmente la résistance série des cellules à hétérojonction, entraînant une diminution du facteur de forme. Le facteur de forme est le rapport entre le produit de la tension de sortie maximale avec l'intensité de courant de sortie maximale et le produit de la tension de circuit ouvert avec l'intensité du courant de court-circuit. Cette diminution du facteur de forme entraîne une diminution du rendement des cellules solaires. In this type of cell, the metallizations can be made by screen printing. They must then be annealed. In order not to damage the amorphous silicon layers, the metallizations must be annealed at low temperature, that is to say at a temperature below about 400 C. This condition involves the use of specific so-called low-temperature screen printing pastes , for example based on polymer / silver. The major disadvantage of these so-called low-temperature screen printing pastes is that they have a resistivity ten times greater than so-called high-temperature screen printing pastes used in particular in the manufacture of homojunction solar cells. This high resistivity increases the series resistance of heterojunction cells, resulting in a decrease in the form factor. The form factor is the ratio of the product of the maximum output voltage to the maximum output current and the product of the open circuit voltage to the current of the short-circuit current. This decrease in the form factor causes a decrease in the efficiency of the solar cells.
Les métallisations peuvent également être réalisées par d'autres procédés tels que l'évaporation ou la pulvérisation. Toutefois, même si ces procédés permettent d'éviter l'utilisation des pâtes de sérigraphie dites basse température , les métallisations ainsi réalisées ont une résistance de contact importante. Cette grande résistance de contact augmente également la résistance série des cellules à hétérojonction, et donc entraîne une diminution du rendement des cellules solaires. The metallizations can also be carried out by other processes such as evaporation or spraying. However, even if these methods make it possible to avoid the use of so-called low-temperature screen printing pastes, the metallizations thus produced have a high contact resistance. This high contact resistance also increases the series resistance of cells with heterojunction, and thus results in a decrease in the efficiency of the solar cells.
De plus, quel que soit le procédé utilisé, l'adhérence des métallisations aux matériaux semi- conducteurs n'est pas toujours satisfaisante. Cette mauvaise adhérence pose alors des problèmes lors de l'interconnexion de cellules solaires par soudure sur les bus de collecte. In addition, whatever the method used, the adhesion of metallizations to semiconductor materials is not always satisfactory. This poor adhesion then poses problems when interconnecting solar cells by welding on the collection buses.
EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour but de proposer une cellule solaire à hétérojonction qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, c'est-à-dire ayant une résistance série inférieure à celle des cellules à hétérojonction connues, et comportant des métallisations ayant une bonne adhérence avec les matériaux semiconducteurs. PRESENTATION OF THE INVENTION The object of the present invention is to propose a heterojunction solar cell which does not have the drawbacks mentioned above, that is to say having a lower series resistance than that of known heterojunction cells, and having metallizations having good adhesion with the semiconductor materials.
Pour atteindre ces buts, la présente invention propose une cellule solaire, comportant, sur au moins une des faces d'un substrat semiconducteur cristallin d'un premier type de conductivité, au moins une couche de semi-conducteur amorphe dopé d'un second type de conductivité, opposé au premier type de conductivité, et comportant des doigts de collecte et au moins un bus de collecte, reliant électriquement les doigts de collecte entre eux, métallisés sur la couche de semi-conducteur amorphe, et au moins une couche d'oxyde transparent conducteur qui recouvre la couche de semi-conducteur amorphe et l'ensemble des doigts de collecte, mais pas la totalité du bus de collecte. To achieve these objects, the present invention proposes a solar cell comprising, on at least one of the faces of a crystalline semiconductor substrate of a first conductivity type, at least one doped amorphous semiconductor layer of a second type. conductivity sensor, opposite to the first conductivity type, and having collection fingers and at least one collection bus, electrically connecting the collection fingers to each other, metallized on the amorphous semiconductor layer, and at least one layer of Conductive transparent oxide which covers the amorphous semiconductor layer and the collection finger set, but not the entire collection bus.
Ainsi, au lieu de réaliser une cellule solaire à hétérojonction dont les doigts de collecte sont métallisés sur la couche d'oxyde transparent conducteur, on réalise une cellule solaire à hétérojonction dont les doigts de collecte et le bus de collecte sont directement métallisés sur la couche de semi-conducteur amorphe, et dont la couche d'oxyde transparent conducteur recouvre l'ensemble des doigts de collecte et la couche de semi-conducteur amorphe, mais pas la totalité du bus de collecte. Cette nouvelle cellule permet d'améliorer significativement la résistance de contact entre les métallisations et le matériau semiconducteur amorphe. Ceci entraîne donc une diminution de la résistance série de la cellule, et donc une augmentation du facteur de forme, qui entraîne au final une augmentation du rendement. Cette cellule permet également d'améliorer l'adhérence des métallisations sur le matériau semiconducteur. Thus, instead of producing a heterojunction solar cell whose collection fingers are metallized on the conductive transparent oxide layer, a heterojunction solar cell is produced whose collection fingers and the collection bus are directly metallized on the layer. amorphous semiconductor, and whose conductive transparent oxide layer covers all collection fingers and the amorphous semiconductor layer, but not the entire collection bus. This new cell makes it possible to significantly improve the contact resistance between the metallizations and the amorphous semiconductor material. This therefore causes a decrease in the series resistance of the cell, and therefore an increase in the form factor, which ultimately results in an increase in efficiency. This cell also makes it possible to improve the adhesion of the metallizations to the semiconductor material.
Les doigts de collecte et/ou le bus de collecte peuvent être réalisés avec de la pâte de sérigraphie dite basse température , par évaporation ou encore par pulvérisation. The collection fingers and / or the collection bus can be made with so-called low-temperature screen printing paste, by evaporation or by spraying.
Les doigts de collecte et/ou le bus de collecte sont de préférence réalisés à base d'aluminium ou d'un métal noble. The collection fingers and / or the collection bus are preferably made from aluminum or a noble metal.
Les doigts de collecte peuvent être 5 disposés sensiblement parallèlement les uns par rapport aux autres. The collecting fingers may be arranged substantially parallel to one another.
Les doigts de collecte peuvent également être régulièrement espacés les uns par rapport aux autres. Cette disposition permet d'obtenir une collecte homogène du courant. The collection fingers may also be regularly spaced relative to each other. This arrangement makes it possible to obtain a homogeneous collection of the current.
Le bus de collecte s'étend de préférence sur les doigts de collecte, sensiblement perpendiculairement à eux. The collection bus preferably extends over the collection fingers, substantially perpendicular to them.
On peut envisager que la cellule solaire comporte, entre le substrat semiconducteur et la couche de semi-conducteur amorphe, une couche intermédiaire de semi-conducteur. Cette couche de semi-conducteur peut être réalisée en semi-conducteur amorphe ou polymorphe intrinsèque ou dopé graduellement du second type de conductivité. Cette couche intermédiaire a une largeur de bande interdite intermédiaire entre celle du substrat semi-conducteur et celle de la couche de semi-conducteur amorphe. Elle permet d'assurer un bon état d'interface entre le substrat semi-conducteur et la couche de semi-conducteur amorphe. It can be envisaged that the solar cell comprises, between the semiconductor substrate and the amorphous semiconductor layer, an intermediate layer of semiconductor. This semiconductor layer may be made of intrinsically amorphous or polymorphic semiconductor or gradually doped with the second type of conductivity. This intermediate layer has a gap band gap intermediate that of the semiconductor substrate and that of the amorphous semiconductor layer. It ensures a good interface state between the semiconductor substrate and the amorphous semiconductor layer.
Dans ce cas, la couche intermédiaire de semi-conducteur est de préférence en silicium, par exemple en couche mince. In this case, the intermediate layer of semiconductor is preferably made of silicon, for example thin layer.
Il est préférable que le substrat semi- conducteur soit en silicium monocristallin ou en silicium polycristallin, suivant le type de dispositif désiré. It is preferable that the semiconductor substrate is of monocrystalline silicon or polycrystalline silicon, depending on the type of device desired.
La couche de semi-conducteur amorphe dopé du second type de conductivité est de préférence en silicium. The doped amorphous semiconductor layer of the second conductivity type is preferably silicon.
De plus, la couche de semi-conducteur amorphe dopé du second type de conductivité peut être en couche mince. In addition, the doped amorphous semiconductor layer of the second conductivity type may be in a thin layer.
On peut envisager que la couche d'oxyde 10 transparent conducteur soit de l'oxyde d'étain et d'indium. It is conceivable that the conductive transparent oxide layer is tin oxide and indium oxide.
Plusieurs cellules solaires peuvent être regroupées pour former un module, ces cellules étant connectées en série et/ou parallèle. Several solar cells can be grouped together to form a module, these cells being connected in series and / or parallel.
La présente invention concerne également un procédé de réalisation d'une cellule solaire comportant les étapes suivantes: a) dépôt, sur au moins une face d'un substrat semi-conducteur cristallin d'un premier type de conductivité, d'au moins une couche de semi-conducteur amorphe dopé d'un second type de conductivité, opposé au premier type de conductivité, b) métallisation d'un ensemble de doigts de collecte sur la couche de semiconducteur amorphe, c) métallisation d'au moins un bus de collecte sur la couche de semi-conducteur amorphe, reliant électriquement les doigts de collecte entre eux, d) réalisation d'au moins une couche d'oxyde transparent conducteur sur la couche de semi- conducteur amorphe, recouvrant également l'ensemble des doigts de collecte et le bus de collecte, e) gravure dans la couche d'oxyde transparent conducteur d'au moins une fenêtre mettant à 5 nu au moins une partie du bus de collecte. The present invention also relates to a method for producing a solar cell comprising the following steps: a) depositing, on at least one face of a crystalline semiconductor substrate of a first conductivity type, at least one layer of doped amorphous semiconductor of a second conductivity type, opposite to the first conductivity type, b) metallization of a set of collecting fingers on the amorphous semiconductor layer, c) metallization of at least one collection bus on the amorphous semiconductor layer, electrically connecting the collecting fingers to each other; d) producing at least one conductive transparent oxide layer on the amorphous semiconductor layer, also covering all of the collecting fingers; and the collection bus, e) etching in the transparent conductive oxide layer of at least one window exposing at least a portion of the collection bus.
Le procédé peut comporter, entre l'étape b) et l'étape c), une étape de réalisation d'un frittage à froid de l'ensemble des doigts de collecte, par un pressage de ces doigts de collecte. The method may comprise, between step b) and step c), a step of performing a cold sintering of all the collecting fingers, by pressing these collecting fingers.
Pour ce procédé de réalisation, le pressage des doigts de collecte peut être réalisé avec une presse hydraulique ou pneumatique. For this method of realization, the pressing of the collection fingers can be achieved with a hydraulic or pneumatic press.
Le pressage est de préférence réalisé à une température comprise entre environ une température ambiante et 400 C. La température de 400 C est approximativement la température maximale car à une température supérieure, il y aurait une détérioration du dispositif semi-conducteur. The pressing is preferably carried out at a temperature between about room temperature and 400 C. The temperature of 400 C is approximately the maximum temperature because at a higher temperature, there would be a deterioration of the semiconductor device.
Il est également préférable que le pressage soit réalisé à un niveau de pression compris entre environ 106 Pa et 5x108 Pa, permettant de réaliser le frittage à froid des doigts de collecte. It is also preferable that the pressing is carried out at a pressure level of between approximately 106 Pa and 5x108 Pa, making it possible to perform cold sintering of the collection fingers.
La gravure peut être réalisée par laser ou par dépôt de pâte de sérigraphie décapante. The etching can be performed by laser or by deposition of screen printing paste.
On peut envisager que la métallisation des doigts de collecte et/ou la métallisation du bus de collecte soient réalisées avec de la pâte de sérigraphie dite basse température , par évaporation ou encore par pulvérisation. It can be envisaged that the metallization of the collecting fingers and / or the metallization of the collection bus are carried out with so-called low-temperature screen-printing paste, by evaporation or else by spraying.
Il est préférable que les doigts de collecte et/ou le bus de collecte soient réalisés à base d'aluminium ou d'un métal noble. It is preferable that the collection fingers and / or the collection bus are made of aluminum or a noble metal.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective d'un exemple de cellule solaire à hétérojonction à métallisation enterrée, objet de la présente invention, - la figure 2 représente une vue en coupe d'une cellule solaire à hétérojonction à métallisation enterrée, objet de la présente invention, réalisé selon un autre mode de réalisation que celui de la figure 1, - les figures 3A à 3D représentent des vues en coupe, suivant un plan de coupe perpendiculaire à celui de la figure 2, des étapes de réalisation d'une cellule solaire à hétérojonction à métallisation enterrée, objet de la présente invention, selon le mode de réalisation de la figure 1, - la figure 4 représente une vue de dessus 25 d'un module formé de plusieurs cellules solaires reliées entre elles, également objet de la présente invention. The present invention will be better understood on reading the description of exemplary embodiments given purely by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents a perspective view of an example of a solar cell with heterojunction buried metallization, object of the present invention, - Figure 2 shows a sectional view of a heterojunction solar cell buried metallization, object of the present invention, realized according to another embodiment than that of Figure 1, - Figures 3A to 3D show sectional views, along a sectional plane perpendicular to that of Figure 2, of the steps of producing a buried metallization heterojunction solar cell, object of the present invention, according to the embodiment of FIG. 1; FIG. 4 represents a view from above of a module formed of several solar cells, linked together, also object of the present invention.
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après 30 portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Identical, similar or equivalent parts of the various figures described below bear the same numerical references so as to facilitate the passage from one figure to another.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. The different parts shown in the figures are not necessarily in a uniform scale, to make the figures more readable.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On se réfère à la figure 1 qui montre en perspective une cellule solaire 100, objet de la présente invention. Il est représenté une cellule solaire 100 comportant sur au moins une des faces 2 d'un substrat semi-conducteur 1 cristallin d'un premier type de conductivité, au moins une couche de semi-conducteur amorphe 4 dopé d'un second type de conductivité, opposé au premier type de conductivité. Sur cette couche de semi-conducteur amorphe 4 se trouve un ensemble de doigts de collectes 5.1 à 5.n. Au moins un bus de collecte 6, se trouvant par exemple sur les doigts de collecte 5.1 à 5. n, relie électriquement entre eux ces doigts de collecte 5.1 à 5.n. L'ensemble des doigts de collecte 5.1 à 5.n et le bus de collecte 6 sont métallisés sur la couche de semi-conducteur amorphe 4. Une couche d'oxyde transparent conducteur 7 recouvre la couche de semi-conducteur amorphe 4 et l'ensemble des doigts de collecte 5.1 à 5.n, mais pas le bus de collecte 6. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS Referring to Figure 1 which shows in perspective a solar cell 100, object of the present invention. It is represented a solar cell 100 comprising on at least one of the faces 2 of a crystalline semiconductor substrate 1 of a first conductivity type, at least one doped amorphous semiconductor layer 4 of a second conductivity type. , opposite the first type of conductivity. On this layer of amorphous semiconductor 4 is a set of collecting fingers 5.1 to 5.n. At least one collection bus 6, for example located on the collection fingers 5.1 to 5. n, electrically connects these collecting fingers 5.1 to 5.n. The set of collection fingers 5.1 to 5.n and the collection bus 6 are metallized on the amorphous semiconductor layer 4. A conductive transparent oxide layer 7 covers the amorphous semiconductor layer 4 and the set of collection fingers 5.1 to 5.n, but not the collection bus 6.
Cette cellule solaire 100 comporte le substrat semi-conducteur 1. Ce substrat semi-conducteur 1 peut être par exemple en silicium monocristallin ou polycristallin, d'un premier type de conductivité, par exemple N. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un silicium d'excellente qualité car, du fait de l'absence de fortes contraintes thermiques pendant le procédé de réalisation de la cellule, le silicium ne verra pas la durée de vie de ses porteurs de charge altérée. L'épaisseur du substrat semi-conducteur 1 peut être comprise par exemple entre environ 10 micromètres et quelques centaines de micromètres. This solar cell 100 comprises the semiconductor substrate 1. This semiconductor substrate 1 may be, for example, of monocrystalline or polycrystalline silicon, of a first type of conductivity, for example N. It is not necessary to use a silicon of excellent quality because, due to the absence of strong thermal stresses during the cell production process, the silicon will not see the life of its charge carriers altered. The thickness of the semiconductor substrate 1 may be for example between about 10 micrometers and a few hundred micrometers.
Le substrat semi-conducteur 1 comporte sur la face 2 la couche de semiconducteur amorphe 4 dopé du second type de conductivité, c'est-à-dire P. Cette couche de semi-conducteur amorphe 4 s'étend sur toute la surface de la face 2 du substrat semi-conducteur 1. La couche de semi-conducteur amorphe 4 peut être en silicium, par exemple en couche mince. L'épaisseur de cette couche 4 est alors de quelques nanomètres, par exemple environ 7, 5 nanomètres. The semiconductor substrate 1 comprises on the face 2 the doped amorphous semiconductor layer 4 of the second type of conductivity, that is to say P. This layer of amorphous semiconductor 4 extends over the entire surface of the 2 side of the semiconductor substrate 1. The amorphous semiconductor layer 4 may be silicon, for example thin layer. The thickness of this layer 4 is then a few nanometers, for example about 7.5 nanometers.
Les doigts de collecte 5.1 à 5.n sont métallisés sur la couche de semiconducteur amorphe 4. Dans l'exemple de la figure 1, ces doigts de collecte 5.1 à 5.n sont réalisés avec de la pâte de sérigraphie dite basse température . On peut également envisager qu'ils soient réalisés par pulvérisation ou par évaporation. Ils ont par exemple une largeur d'environ 100 micromètres et une hauteur de métallisation d'environ 10 micromètres. Ils ont chacun une hauteur de métallisation sensiblement identique et sont régulièrement espacés entre eux par une distance d'environ 2 millimètres. Cette disposition permet d'obtenir une collecte homogène du courant. Le nombre de doigts de collecte 5.1 à 5.n dépend donc des dimensions de la cellule solaire 100. Ce nombre doit être suffisant pour que la résistance série présentée par la cellule solaire 100 ne soit pas trop élevée. Les doigts de collecte 5.1 à 5.n sont disposés parallèlement les uns par rapport aux autres, et sont à base d'aluminium ou d'un métal noble, comme par exemple l'argent. The collection fingers 5.1 to 5.n are metallized on the amorphous semiconductor layer 4. In the example of Figure 1, these collecting fingers 5.1 to 5.n are made with so-called low-temperature screen printing paste. It can also be envisaged that they are made by spraying or by evaporation. They have for example a width of about 100 micrometers and a metallization height of about 10 micrometers. They each have a substantially identical metallization height and are regularly spaced apart by a distance of about 2 millimeters. This arrangement makes it possible to obtain a homogeneous collection of the current. The number of collecting fingers 5.1 to 5.n thus depends on the dimensions of the solar cell 100. This number must be sufficient for the series resistance presented by the solar cell 100 is not too high. The collection fingers 5.1 to 5.n are arranged parallel to each other, and are based on aluminum or a noble metal, such as silver.
Au moins un bus de collecte 6 est métallisé sur la couche de semiconducteur amorphe 4. Là encore, le nombre de bus de collecte 6 dépend des dimensions de la cellule solaire 100. Le nombre de bus de collecte 6 doit être adapté en fonction de la largeur de la cellule solaire 100. Sur la figure 1, un seul bus de collecte 6 est métallisé sur la couche de semi-conducteur amorphe 4. Dans l'exemple de la figure 1, ce bus de collecte 6 est réalisé avec de la pâte de sérigraphie dite basse température . On peut également envisager qu'il soit réalisé par pulvérisation ou par évaporation. Il s'étend sur les doigts de collecte 5. 1 à 5.n, sensiblement perpendiculairement à eux, et les reliant électriquement entre eux. Le bus de collecte 6 a une largeur supérieure à celle des doigts de collecte 5.1 à 5.n. Elle est d'environ 2 millimètres. Sa hauteur de métallisation est d'environ 100 micromètres. Le bus de collecte 6 est à base d'aluminium ou d'un métal noble, comme par exemple l'argent. At least one collection bus 6 is metallized on the amorphous semiconductor layer 4. Again, the number of collection buses 6 depends on the dimensions of the solar cell 100. The number of collection buses 6 must be adapted according to the width of the solar cell 100. In FIG. 1, a single collection bus 6 is metallized on the amorphous semiconductor layer 4. In the example of FIG. 1, this collection bus 6 is made of paste so-called low-temperature screen printing. It can also be envisaged that it is carried out by spraying or by evaporation. It extends over the collection fingers 5. 1 to 5.n, substantially perpendicular to them, and electrically connecting them. The collection bus 6 has a width greater than that of the collection fingers 5.1 to 5.n. It is about 2 millimeters. Its metallization height is about 100 micrometers. The collection bus 6 is based on aluminum or a noble metal, such as silver.
La couche d'oxyde transparent conducteur 7, par exemple de l'oxyde d'étain et d'indium, est empilée sur la couche de silicium amorphe 4. Cette couche d'oxyde transparent conducteur 7 recouvre également les doigts de collecte 5.1 à 5.n. Cette couche d'oxyde transparent conducteur 7 a une épaisseur d'environ 85 nanomètres. Le bus de collecte 6 n'est pas recouvert en totalité par la couche d'oxyde transparent conducteur 7 car une fenêtre 8 est gravée au niveau du bus de collecte 6, au travers de la couche d'oxyde transparent conducteur 7, permettant de mettre à nu au moins une partie du bus de collecte 6. Sur la figure 1, le bus est mis à nu en totalité. Le bus de collecte 6 forme ainsi une électrode de la cellule solaire 100. The transparent conductive oxide layer 7, for example tin oxide and indium oxide, is stacked on the amorphous silicon layer 4. This transparent conductive oxide layer 7 also covers the collecting fingers 5.1 to 5. .not. This transparent conductive oxide layer 7 has a thickness of about 85 nanometers. The collection bus 6 is not entirely covered by the transparent conductive oxide layer 7 because a window 8 is etched at the level of the collection bus 6, through the transparent conductive oxide layer 7, making it possible to put exposed at least part of the collection bus 6. In Figure 1, the bus is stripped in full. The collection bus 6 thus forms an electrode of the solar cell 100.
La cellule solaire 100 comporte, par exemple, sur une autre face 10 du substrat semi- conducteur 1, opposée à la face 2, une couche métallique 9. Cette couche métallique 9, par exemple à base d'aluminium ou de métal noble tel que l'argent, est la seconde électrode de la cellule solaire 100. La cellule solaire 100 peut comporter sur l'autre face 10 une structure différente de la couche métallique 9. Par exemple, la cellule solaire 100 peut comporter sur l'autre face 10 les mêmes éléments que ceux se trouvant sur la face 2, sauf la couche de semi-conducteur amorphe dopé qui serait dopé N. Dans un autre mode de réalisation, la cellule solaire 100 peut comporter, entre la face 2 du substrat semi-conducteur 1 et la couche de semi-conducteur amorphe 4, une couche intermédiaire de semi-conducteur 3, comme on peut le voir sur la figure 2. La figure 2 est une vue selon un plan de coupe perpendiculaire aux doigts de collecte 5.1 à 5.n. La couche intermédiaire de semi-conducteur 3 a une largeur de bande interdite intermédiaire entre celle du substrat semi-conducteur 1 et celle de la couche de semi-conducteur amorphe 4. Elle permet d'assurer un bon état d'interface entre le substrat semi-conducteur 1 et la couche de semi-conducteur amorphe 4. Ceci entraîne au final une amélioration du rendement de la cellule solaire. Cette couche de semi-conducteur 3 peut être réalisée en semi-conducteur amorphe ou polymorphe intrinsèque, comme décrit dans le brevet US-A-5 213 628, ou dopé graduellement du second type de conductivité, ou encore en semi-conducteur microcristallin intrinsèque, comme décrit dans le brevet US-A-5 066 340. L'épaisseur de cette couche de semi-conducteur 3 est sensiblement identique à celle de la couche de semi-conducteur amorphe 4, c'est-à-dire de quelques nanomètres, par exemple environ 7,5 nanomètres. The solar cell 100 comprises, for example, on another face 10 of the semiconductor substrate 1, opposite the face 2, a metal layer 9. This metal layer 9, for example based on aluminum or noble metal such as silver, is the second electrode of the solar cell 100. The solar cell 100 may comprise on the other side 10 a different structure of the metal layer 9. For example, the solar cell 100 may comprise on the other side 10 the same elements as those on the face 2, except the doped amorphous semiconductor layer which would be N-doped. In another embodiment, the solar cell 100 may comprise, between the face 2 of the semiconductor substrate 1 and the amorphous semiconductor layer 4, an intermediate layer of semiconductor 3, as can be seen in FIG. 2. FIG. 2 is a view along a section plane perpendicular to the collection fingers 5.1 to 5.n . The semiconductor intermediate layer 3 has a bandgap width intermediate that of the semiconductor substrate 1 and that of the amorphous semiconductor layer 4. It makes it possible to ensure a good interface state between the semiconductor substrate. 1 and the amorphous semiconductor layer 4. This ultimately leads to an improvement in the efficiency of the solar cell. This semiconductor layer 3 can be made in intrinsic amorphous or polymorphic semiconductor, as described in US Pat. No. 5,213,628, or gradually doped with the second type of conductivity, or else in intrinsic microcrystalline semiconductor, as described in US-A-5,066,340. The thickness of this semiconductor layer 3 is substantially identical to that of the amorphous semiconductor layer 4, that is to say a few nanometers, for example, about 7.5 nanometers.
On va maintenant s'intéresser à un procédé 15 de réalisation d'une cellule solaire 100 également objet de la présente invention. We will now be interested in a method of producing a solar cell 100 also object of the present invention.
Comme on peut le voir sur la figure 3A, on part d'un substrat semiconducteur 1 d'un premier type de conductivité, par exemple N. On réalise sur une face 2 du substrat semi-conducteur 1 le dépôt d'une couche de semi-conducteur amorphe 4 dopé d'un second type de conductivité, opposé au premier type de conductivité, c'est-à-dire P. Cette couche de semiconducteur amorphe 4 s'étend sur toute la superficie de la face 2 du substrat semi-conducteur 1. Le dépôt de cette couche de semi-conducteur amorphe 4 peut par exemple être réalisé par une technique de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (connu sous la dénomination anglo-saxonne PECVD pour Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). As can be seen in FIG. 3A, one starts from a semiconductor substrate 1 of a first conductivity type, for example N. On a face 2 of the semiconductor substrate 1, the deposition of a semiconductor layer is carried out. amorphous conductor 4 doped with a second conductivity type, opposite to the first conductivity type, that is to say P. This amorphous semiconductor layer 4 extends over the entire surface of the face 2 of the semiconductor substrate. Conductor 1. The deposition of this layer of amorphous semiconductor 4 may for example be carried out by a plasma-enhanced chemical vapor deposition technique (known by the British name PECVD for Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition).
Un ensemble de doigts de collecte 5.1 à 5.n est ensuite métallisé sur la couche de semi-conducteur amorphe 4. Sur la figure 3B, seul un doigt de collecte 5.i est représenté. La métallisation de l'ensemble des doigts de collecte 5.1 à 5.n est par exemple réalisée avec de la pâte de sérigraphie dite basse température . On peut également envisager qu'ils soient réalisés par pulvérisation ou par évaporation. Les doigts de collecte 5.1 à 5.n sont à base d'aluminium ou d'un métal noble comme par exemple l'argent. A set of collection fingers 5.1 to 5.n is then metallized on the amorphous semiconductor layer 4. In FIG. 3B, only one collection finger 5.i is shown. The metallization of all the collection fingers 5.1 to 5.n is for example made with so-called low-temperature screen printing paste. It can also be envisaged that they are made by spraying or by evaporation. The collection fingers 5.1 to 5.n are based on aluminum or a noble metal such as silver.
On peut réaliser ensuite un frittage à froid des doigts de collecte 5.1 à 5.n en effectuant un pressage de ces doigts de collecte 5. 1 à 5.n. Le pressage est réalisé à une température comprise entre environ une température ambiante et 400 C, à une pression comprise entre environ 106 Pa et 5x10$ Pa, permettant de réaliser le frittage à froid des doigts de collecte 5.1 à 5.n. La température de 400 C est approximativement la température maximale car au-delà, il y aurait une détérioration du dispositif semi-conducteur. Le pressage peut être réalisé par une presse hydraulique ou pneumatique. The collection fingers 5.1 to 5.n can then be cold sintered by pressing these collection fingers 5. 1 to 5.n. The pressing is carried out at a temperature of between about room temperature and 400 ° C., at a pressure of between about 10 6 Pa and 5 × 10 6 Pa, making it possible to cold sinter the collection fingers 5.1 to 5.n. The temperature of 400 C is approximately the maximum temperature because beyond that, there would be a deterioration of the semiconductor device. The pressing can be done by a hydraulic or pneumatic press.
Le bus de collecte 6 est ensuite métallisé avec de la pâte de sérigraphie dite basse température , par pulvérisation ou encore par évaporation, sur la couche de semi-conducteur amorphe 4, recouvrant en partie également les doigts de collecte 5.1 à 5.n. Il est à base d'aluminium ou d'un métal noble tel que l'argent. The collection bus 6 is then metallized with so-called low-temperature screen-printing paste, by spraying or else by evaporation, on the amorphous semiconductor layer 4, also partially covering the collecting fingers 5.1 to 5.n. It is based on aluminum or a noble metal such as silver.
Comme on peut le voir sur la figure 3C, une couche d'oxyde transparent conducteur 7, par exemple de l'oxyde d'étain et d'indium, est empilée sur la couche de semi-conducteur amorphe 4. Cette couche d'oxyde transparent conducteur 7 recouvre toute la surface de la couche de semi-conducteur amorphe 4, l'ensemble des doigts de collecte 5.1 à 5.n et le bus de collecte 6. La couche d'oxyde transparent conducteur 7 est réalisée, par exemple, par pulvérisation cathodique. As can be seen in FIG. 3C, a conductive transparent oxide layer 7, for example tin oxide and indium oxide, is stacked on the amorphous semiconductor layer 4. This oxide layer transparent conductor 7 covers the entire surface of the amorphous semiconductor layer 4, the set of collection fingers 5.1 to 5.n and the collection bus 6. The conductive transparent oxide layer 7 is made, for example, by sputtering.
La fenêtre 8 est ensuite gravée au niveau du bus de collecte 6 à travers la couche d'oxyde transparent conducteur 7, comme on peut le voir sur la figure 3D. Cette fenêtre 8 permet de mettre à nu au moins une partie du bus de collecte 6 afin de pouvoir interconnecter la cellule solaire 100 avec d'autres éléments. Cette gravure est réalisée, par exemple, par laser, ou bien par dépôt d'une pâte de sérigraphie décapante. The window 8 is then etched at the collection bus 6 through the transparent conductive oxide layer 7, as can be seen in FIG. 3D. This window 8 makes it possible to expose at least part of the collection bus 6 in order to be able to interconnect the solar cell 100 with other elements. This etching is carried out, for example, by laser, or by depositing a stripping screen printing paste.
Enfin, une électrode de contact ohmique est réalisée sur une autre face 10 du substrat semi-conducteur 1, opposée à la face 2. Cette électrode peut par exemple être une couche métallique 9, par exemple à base d'aluminium ou de métal noble comme par exemple de l'argent, telle que représentée sur la figure 2. Finally, an ohmic contact electrode is formed on another face 10 of the semiconductor substrate 1, opposite to the face 2. This electrode may for example be a metal layer 9, for example based on aluminum or noble metal as for example money, as shown in Figure 2.
Comme l'illustre la figure 4, plusieurs cellules solaires 101 à 109, conformes à l'invention peuvent être réalisées en même temps sur le substrat semi-conducteur 1. Les cellules unitaires peuvent ensuite être connectées entre elles par leurs zones de métallisation 6 et 9 pour obtenir un module 200 de cellules solaires. Dans notre exemple illustré sur la figure 4, les cellules 101 à 103 sont connectées en série, de même que les cellules 104 à 106 et les cellules 107 à 109. Les trois groupes de cellules reliées en série ainsi formés sont connectés alors en parallèle à une électrode 13 du module 200. L'électrode 13 est une des deux électrodes de connexion du module 200. As illustrated in FIG. 4, a plurality of solar cells 101 to 109, in accordance with the invention, can be produced at the same time on the semiconductor substrate 1. The unit cells can then be connected together by their metallization zones 6 and 9 to obtain a module 200 of solar cells. In our example illustrated in FIG. 4, the cells 101 to 103 are connected in series, as are the cells 104 to 106 and the cells 107 to 109. The three groups of series-connected cells thus formed are then connected in parallel to each other. an electrode 13 of the module 200. The electrode 13 is one of the two connection electrodes of the module 200.
Bien que plusieurs modes de réalisation de la présente invention aient été décrits de façon détaillée, on comprendra que différents changements et modifications puissent être apportés sans sortir du cadre de l'invention. Dans les exemples décrits, le premier type de conductivité est le type N et le second le type P. Il est bien sûr possible que ce soit l'inverse, l'homme du métier n'ayant aucun problème pour choisir des matériaux appropriés conduisant à ces conductivités. Although several embodiments of the present invention have been described in detail, it will be understood that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the examples described, the first type of conductivity is the type N and the second type P. It is of course possible that it is the opposite, the person skilled in the art having no problem to choose appropriate materials leading to these conductivities.
Claims (26)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0550407A FR2878374A1 (en) | 2005-02-11 | 2005-02-11 | Solar cell with a heterojunction and buried metallization, made with a crystalline semiconductor substrate and an amorphous semiconductor layer with different types of conductivity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0550407A FR2878374A1 (en) | 2005-02-11 | 2005-02-11 | Solar cell with a heterojunction and buried metallization, made with a crystalline semiconductor substrate and an amorphous semiconductor layer with different types of conductivity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2878374A1 true FR2878374A1 (en) | 2006-05-26 |
Family
ID=35198076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0550407A Pending FR2878374A1 (en) | 2005-02-11 | 2005-02-11 | Solar cell with a heterojunction and buried metallization, made with a crystalline semiconductor substrate and an amorphous semiconductor layer with different types of conductivity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2878374A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2910712A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-27 | Centre Nat Rech Scient | Heterojunction structure e.g. photovoltaic cell, for photovoltaic application, has transition layers doped in material on active layer, where concentration of doping elements varies gradually or by levels in thickness of transition layer |
US7935966B2 (en) | 2005-01-20 | 2011-05-03 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Semiconductor device with heterojunctions and an inter-finger structure |
US8076175B2 (en) | 2008-02-25 | 2011-12-13 | Suniva, Inc. | Method for making solar cell having crystalline silicon P-N homojunction and amorphous silicon heterojunctions for surface passivation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4272641A (en) * | 1979-04-19 | 1981-06-09 | Rca Corporation | Tandem junction amorphous silicon solar cells |
US5401336A (en) * | 1992-12-09 | 1995-03-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic device |
US20040177878A1 (en) * | 2003-03-14 | 2004-09-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic device and device having transparent conductive film |
-
2005
- 2005-02-11 FR FR0550407A patent/FR2878374A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4272641A (en) * | 1979-04-19 | 1981-06-09 | Rca Corporation | Tandem junction amorphous silicon solar cells |
US5401336A (en) * | 1992-12-09 | 1995-03-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic device |
US20040177878A1 (en) * | 2003-03-14 | 2004-09-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic device and device having transparent conductive film |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7935966B2 (en) | 2005-01-20 | 2011-05-03 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Semiconductor device with heterojunctions and an inter-finger structure |
US8421074B2 (en) | 2005-01-20 | 2013-04-16 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Semiconductor device with heterojunctions and an interdigitated structure |
FR2910712A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-27 | Centre Nat Rech Scient | Heterojunction structure e.g. photovoltaic cell, for photovoltaic application, has transition layers doped in material on active layer, where concentration of doping elements varies gradually or by levels in thickness of transition layer |
US8076175B2 (en) | 2008-02-25 | 2011-12-13 | Suniva, Inc. | Method for making solar cell having crystalline silicon P-N homojunction and amorphous silicon heterojunctions for surface passivation |
US8945976B2 (en) | 2008-02-25 | 2015-02-03 | Suniva, Inc. | Method for making solar cell having crystalline silicon P—N homojunction and amorphous silicon heterojunctions for surface passivation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1839341B1 (en) | Semiconductor device with heterojunctions and an inter-finger structure | |
FR2463978A1 (en) | INTEGRATED SOLAR CELL WITH A DERIVATION DIODE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME | |
WO2008125446A2 (en) | Photovoltaic device with discontinuous interdigited heterojunction structure | |
EP2172981B1 (en) | Double-doped photovoltaic cell with heterojunction and manufacturing method | |
FR2503457A1 (en) | SYSTEM OF SOLAR CELLS CONNECTED IN SERIES ON A SINGLE SUBSTRATE | |
FR2906406A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A PHOTOVOLTAIC CELL WITH REAR-SIDE HETEROJUNCTION | |
WO2006085021A1 (en) | Method for producing metal/semiconductor contacts through a dielectric | |
EP3900052B1 (en) | Process for passivating photovoltaic cells and process for producing passivated photovoltaic sub-cells | |
EP0007878B1 (en) | Photoelectric generator | |
FR2945670A1 (en) | PHOTOVOLTAIC DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE | |
EP3011592A1 (en) | Multi-junction solar cell | |
EP2497118B1 (en) | Photovoltaic cell conductor consisting of two, high-temperature and low-temperature, screen-printed parts | |
FR2878374A1 (en) | Solar cell with a heterojunction and buried metallization, made with a crystalline semiconductor substrate and an amorphous semiconductor layer with different types of conductivity | |
EP1854148A1 (en) | Method for metallisation of a semiconductor device | |
FR2965105A1 (en) | BISPECTRAL MULTILAYER DETECTOR WITH PHOTODIODES | |
EP1618611B1 (en) | Method for production of a semiconductor device with auto-aligned metallisations | |
EP2852981B1 (en) | Photovoltaic module with photovoltaic cells having local widening of the bus | |
EP2842170B1 (en) | Method for producing a textured reflector for a thin-film photovoltaic cell, and resulting textured reflector | |
JP3278535B2 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
EP4199122A1 (en) | Photovoltaic cell with passive contacts and anti-reflection coating | |
EP4158694A1 (en) | Photovoltaic cell and string and associated methods | |
FR3043254A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRONIC DEVICE | |
FR3073670A1 (en) | METHOD FOR FORMING ELECTRODES | |
FR3023062A1 (en) | SILICON HETEROJUNCTION PHOTOVOLTAIC CELL AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH CELL | |
FR3039707A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING HYBRID DEVICES |